参数调节随机共振与二进制基带数字信号传输

摘要

本文研究了以一类指数可调双稳态随机共振系统作为一个非线性接收装置的基带数字通信系统,基带信号主要考虑二进制脉冲幅值调制(PAM)信号的传输.在过去的随机共振研究中,主要是以四次双稳态系统及其渐近稳态解作为系统输出为基础.当二进制输入信号序列中相邻两个码元的幅值相等时,系统输出稳定在双稳态系统中的一个稳态内,把渐近稳态解当作输出的概率分布是合适的.考虑到二进制数字信号传输过程中存在信号幅值变化的情况,当码元幅值发生变化时,系统输出稳态将发生转换,系统输出概率分布也将发生的变化,本文通过增加考虑一个可调指数β,并利用一个近似但能更准确刻画系统输出稳态的转换关系的概率分布式,对输入信号为二进制PAM信号的情况进行了详细的研究.在加性高斯白噪声信道中,通过理论分析与仿真实验,本文研究了这个非线性数字通信系统的性能,给出了误码率和信道容量公式,提出了系统参数调节的方法.结果表明,增加考虑可调指数的方法可以获得更好的系统输出.但是我们发现,当可调指数β取值较大时,由于这时系统的非线性强,本文应用的近似公式还不够准确,误码率理论计算的结果与数值仿真实验误比特的统计结果相比存在较大的误差.本文对于参数随机共振在二进制基带数字信号传输中的应用作了一些基本的理论和仿真实验工作,在未来的研究中,我们认为参数可调的自适应随机共振理论,色噪声条件下的随机共振,以及更精确的系统性能衡量方法将是很有意义的方向.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1经典随机共振理论

§1.2非经典随机共振理论

§1.3非周期随机共振的测量方法

§1.4研究内容

§1.5小结

第二章非线性信号处理系统

§2.1非线性信号接收器

§2.2双稳态系统输出的渐近稳态概率分布密度

§2.3系统响应速度

§2.4小结

第三章理论误码率和数值仿真实验

§3.1理论误码率

§3.2参数调节方法

§3.2数值仿真试验

§3.4小结

第四章算例及结果分析

§4.1算例

§4.2非线性数字信号传输系统的数值仿真试验

§4.3结果分析

§4.4小结

第五章总结与展望

参考文献

致谢

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